飞行原理作业

1、 飞 行 原 理 简 介 学号： 姓名： 学院：飞行原理简介一、飞机的诞生上世纪初在美国有一对兄弟他们在世界的飞机发展史上做出了重大的贡献，他们就是莱特兄弟。在当时大多数人认为飞机依靠自身动力的飞行完全不可能，而莱特兄弟确不相信这种结论，从1900年至1902年他们兄弟进行1000多次滑翔试飞，终于在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号，并且获得试飞成功。1905年他们又制造了世界上第一架实用的飞机，能转弯、倾斜、做圆圈飞行和8字飞行，连续航行时间超过半小时。从此，人类的航空事业揭开了崭新的一页。二、飞机及飞机的组成由动力装置产生前进推力，由固定机翼产生升力，在

2、大气层中飞行的重于空气的航空器称为飞机。飞机按用途可分为军用飞机和民用飞机两大类。军用飞机师按各种军事用途设计的飞机，其中包括战斗机、截击机、歼击轰炸机、攻击机，侦察机，空中加油机，电子干扰机等。民用飞机则泛指一切非军事用途的飞机，包括旅客机、货机、救护机等。飞机的主要组成部件有机翼、尾翼、机身、起落架、飞机动力装置和机载设备等。（1） 机翼：是飞机产生升力的部分。通常在机翼上有用于横向操纵的前翼和扰流片，机翼前后缘部分还有各种形式的襟翼，用于增加升力货改变机翼升力的分布。（2） 尾翼：通常在飞机尾部，分为水平尾翼和垂直尾翼两部分。个别的飞机的尾翼设计成V形，它兼起纵向和航向稳定、操纵的作用，

3、成为V形尾翼。水平尾翼由固定的水平定面和可动的升降舵组成。垂直尾翼则包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的主要功用是用来操纵飞机俯仰和偏转，并保证飞机能平稳地飞行。（3） 机身:机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备；还可将飞机的其它部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体（4） 起落装置:起落装置是用来支持飞机并使它能在地面和水平面起落和停放。陆上飞机的起落装置，大都由减震支柱和机轮等组成。它是用于起飞、着陆滑跑，地面滑行和停放时支撑飞机。 (5) 动力装置:动力装置主要用来产生拉力或推力，使飞机前进。其次还可以为飞机上的用电设备提供电源，为空调设备等用气设备提供气源。现代

4、飞机的动力装置，应用较广泛的有四种：一是航空活塞式发动机加螺旋桨推进器；二是涡轮喷气发动机；三是涡轮螺旋桨发动机；四是涡轮风扇发动机。随着航空技术的发展，火箭发动机、冲压发动机、原子能航空发动机等，也将会逐渐被采用。动力装置除发动机外，还包括一系列保证发动机正常工作的系统，如燃油供应系统等。 飞机除了上述五个主要部分之外，根据飞行操纵和执行任务的需要，还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备和其它设备等。三、飞行原理1、大气结构飞行所处的大气是环绕地球并贴近其表面的一层空气包层。它是地球的相当重要的一个组成部分，就像海洋或者陆地一样。然而，空气不同于陆地和水是因为它是多种气体的混合物。它具

5、有质量，也有重量，和不确定的形状。 空气象其他任何流体一样，由于分子内聚力的缺乏，当受到非常微小的压力时就会流动和改变它的形状。例如，气体会充满任何装它的容器，膨胀和传播直到其外形达到容器的限制。 大气的组成是由78的氮气，21的氧气以及1的其他气体，如氩气和氦气。由于部分元素比其他的重，较重的气体如氧气有个天然的趋势，会占据地球的表面。而较轻的气体会升到较高的区域。这就解释了为什么大多数氧气包含在35000英尺高度以下。 因为空气有质量也有重量，它是一个物体，作为一个物体，科学定律会向其他物体一样对气体起作用。气体驻留于地球表面之上，它有重量，在海平面上产生的平均压力为每平方英寸14.7磅，

6、或者29.92英寸水银柱高度。由于其浓度是有限的，在更高的高度上，那里的空气就更加稀薄。由于这个原因，18000英尺高度的大气。2、大气压力尽管有多种压力，这里的讨论主要涉及大气压力。它是天气变化的基本因素之一，帮助提升飞机，也驱动飞机里的某些重要飞行仪表。这些仪表是高度仪，空速指示仪，和爬升率指示仪，和进气压力表。 虽然空气很轻，也受重力吸引的影响。因此，和其他物质一样，由于有重量，就产生了力量。由于它是流体物质，朝各个方向施加的力是相等的，它作用于空气中物体的效果就是压力。在海平面的标准条件下，由于大气重量而施加于人体的平均压力大约14.7lb/in。空气密度对飞机的性能有重大的影响。如果

7、空气密度变低，1)飞机会降低动力，因为引擎吸收更少的空气，2)降低推力，因为螺旋桨在稀薄的空气力更低效，3）降低升力，因为稀薄的空气对机翼施加的力量更小。 3、压力对密度的影响由于空气是气体，它可以被压缩或者膨胀。当空气被压缩时，一定的容积可以容纳更多的空气。相反的，当一定容积上空气的压力降低时，空气会膨胀且占据更大的空间。那是因为较低压力下的最初空气体积容纳了更少质量的空气。换句话说，就是空气密度降低了。事实上，密度直接的和压力成比例。如果压力增倍，密度也就增倍，如果压力降低，密度也就相应的降低。这个说法只在恒定温度条件下成立。 4、温度对密度的影响增加一种物质的温度的效果就是降低其密度。相

8、反的，降低温度就有增加密度的效果。这样，空气密度就和绝对温度成反比例变化。这个说法只在恒定压力的条件下成立。 在大气中，温度和压力都随高度而下降，对密度的影响是矛盾的。然而，随着高度的增加压力非常快的下降是占主要影响的。因此，可以预期密度是随高度下降的。 5、湿度对密度的影响前面段落的叙述都假设空气是完全干燥的。实际上，空气从不是完全干燥的。空气中的少量水蒸气在特定情况下几乎可以忽略，但是在其他条件下湿度可能成为影响飞机性能的重要因素。水蒸气比空气轻，因此，湿空气比干空气要轻。在给定的一组条件下，空气包含最多的水蒸气则其密度就最小。温度越高，空气中能包含的水蒸气就越多。当对比两个独立的空气团时

9、，第一个温暖潮湿（两个因素使空气趋于变轻）的和第二个寒冷干燥(两个因素使得空气变重)的气团，第一个的密度必定比第二个低。压力，温度和湿度对飞机性能有重要的影响，就是因为他们直接影响空气密度。 6、运动和力的牛顿定律在17世纪，哲学家和数学家 牛顿提出了三个基本的运动定律。他在这样做的时候脑子里确定无疑的没有飞机这个概念，但是几乎所有已知的运动都可以回到这三个定律。牛顿第一定律：一个静止的物体有维持其静止状态的特性，运动中的物体有维持其原有速度和方向的特性。简而言之，本质上，一个物体一直保持其运动状态知道有外界力量改变他。停机坪上的静止飞机会一直保持静止除非施加一个足够强的克服其惯性的力。然而，

10、一旦其开始运动，他的惯性会让他保持运动，克服施加于飞机上的各种其他力量。这些力量或推动其运动，或减慢其速度，或改变他的方向。 牛顿第二定律：当一个物体收到一个恒定力的作用时，其加速度和物体的质量成反比，和物体的所施加的力成正比。这里所涉及的就是克服牛顿第一定律的惯性的因素。其包含方向和速度的改变，有两层含义：从静止到运动（正加速度）和从运动到停止（负加速度或者减速）。牛顿第三定律：无论何时一个物体对另一个物体施加力量，那么另一个物体也对这个物体施加力量，这个力的大小是相等的，而方向是相反的。开火时枪的反作用力是牛顿第三定律的形象化例子。游泳冠军在折回时对游泳池壁施加反作用力，或者婴儿学步都会失

11、败，但是现象都表现了这个定律。飞机上，螺旋桨转动向后推动空气，所以，空气向相反的方向推螺旋桨飞机前进。在喷气式飞机上，引擎向后推动热空气气流，作用于引擎的反向等大小的作用力推动引擎，使得飞机前进。所有交通工具的运动都形象的演示了牛顿第三运动定律。7、马格努斯效应通过观察气流中旋转的圆柱可以很好的解释升力的原因。靠近圆柱的局部速率由气流速度和圆柱的旋转速率共同决定，距离圆柱越远其速率越低。对于圆柱，顶部表面的旋转方向和气流方向一致，顶部的局部速率高，底部的速率低。重量仅仅是海平面时的一半。四、机翼设计飞机最重要的部分当然是机翼了，飞机能飞在空中全靠机翼的浮力，机翼是一种利用其表面上运动的空气来获

12、得反作用力的结构。当空气收到不同的压力和速度时，其运动方式多种多样。但是这里讨论的是限于飞行中飞行员最关心的那些部分，也就是说机翼是用来产生升力的。机翼的剖面称之为翼型，为了适应各种不同的需要，航空前辈们发展了各种不同的翼型，从适用超音速飞机到手掷滑翔机的翼型都有，翼型的各部名称如，100年来有相当多的单位及个人做有系统的研究。不过为翼型实在太多种类了，飞机界称呼翼型一般常分成以下几类 ：、全对称翼：上下弧线均凸且对称。、半对称翼：上下弧线均凸但不对称。、克拉克Y翼：下弧线为一直线，其实应叫平凸翼，有很多其它平凸翼型，只是克拉克Y翼最有名，故把这类翼型都叫克拉克Y翼，但要注意克拉克Y翼也有好几种。、S型翼：中弧线是一个平躺的S型，这类翼型因攻角改变时，压力中心较不变动，常用